Окончил Красноярский государственный институт искусств (класс проф. Е.К. Йофель). Еще в годы студенчества вел активную концертную деятельность. С 1984 — солист Красноярского театра оперы и балета. В 1987 году стал лауреатом I премии Всероссийского конкурса вокалистов (Пермь).
Победы на Всесоюзном конкурсе вокалистов имени М.И. Глинки (Баку, 1987),Международном конкурсе в Тулузе (Франция, 1988) и Международном конкурсе вокалистов «Певец мира» в Кардиффе (Уэльс, 1989) открыли Дмитрию Хворостовскому путь на мировую сцену. Артист получил предложения о сотрудничестве с лучшими оперными театрами, известнейшими дирижерами и певцами, в том числе с Лучано Паваротти. В 1988 году он дебютировал в Оперном театре Ниццы (Франция),исполнив партию Елецкого («Пиковая Дама» П.И. Чайковского).
Дмитрий Хворостовский выступал в ведущих мировых театрах и на известных концертных площадках: Королевский театр Ковент-Гарден (Лондон),Баварская государственная опера (Мюнхен),Ла Скала (Милан),театр Лисео (Барселона),Венская государственная опера, Метрополитен-опера (Нью-Йорк),Лирическая опера (Чикаго),Куинс-Холл (Эдинбург),Карнеги-Холл (Нью-Йорк),Уигмор-Холл (Лондон),Большой зал Московской государственной консерватории имени П.И. Чайковского, Культурный Центр Гонконга и Венская филармония. Его сольные концерты прошли в Сеуле, Осло, Стамбуле, Иерусалиме и других крупных городах. Певец сотрудничал с Нью-Йоркским филармоническим оркестром, Симфоническим оркестром Сан-Франциско, Роттердамским филармоническим оркестром и другими. Среди великих дирижеров, ставших творческими партнерами Хворостовского, — Джеймс Ливайн, Бернард Хайтинк, Клаудио Аббадо, Лорин Маазель, Зубин Мета, Валерий Гергиев, Юрий Темирканов, Владимир Спиваков.
Несмотря на успешную карьеру на Западе, Дмитрий Хворостовский не потерял связи с Россией. В 2000 году баритон дебютировал в роли Риголетто в совместной постановке Савонлиннского оперного фестиваля (Финляндия) и театра Новая Опера (дирижер Евгений Колобов).
Дмитрий Хворостовский стал первым оперным исполнителем, давшим сольный концерт с оркестром и хором на Красной площади (телевизионная версия демонстрировалась в 25 странах). 9 мая 2005 года в Государственном Кремлевском Дворце состоялся концерт Дмитрия Хворостовского, посвященный 60-летию Великой Победы, с участием хора Академии хорового искусства и Всемирного хора ЮНЕСКО. За этим выступлением последовали гастроли певца с программой «Песни военных лет» по городам России.
В 2006 году Дмитрий Хворостовский начал цикл концертов «Хворостовский и друзья», в которых знакомил россиян с оперными звездами мировой величины. Участниками проекта стали Рене Флеминг, Суми Йо, Сондра Радвановски, Йонас Кауфман, Аскар и Ильдар Абдразаковы, Чарльз Кастроново, Екатерина Сюрина, Марчелло Джордани, Элина Гаранча, Рамон Варгас, Барбара Фриттоли и другие. В 2014–2016 годах певец совместно с Павлом Астаховым (в эти годы — уполномоченный при Президенте РФ по правам ребенка) организовал серию благотворительных концертов «Хворостовский и друзья — детям» в пользу Русфонда, в ходе которых были собраны деньги на лечение более 112 тяжелобольных детей.
Как камерный певец он стремился открывать новые музыкальные пласты — от ХVII до XX веков. В Европе и Америке Хворостовский исполнял практически не известные западному слушателю произведения Д.Д. Шостаковича («Микеланджело-сюита») и Г.В. Свиридова («Отчалившая Русь» и «Петербург»),русскую духовную музыку. Вокальный цикл «Отчалившая Русь» Г.В. Свиридова в исполнении Хворостовского настолько покорил композитора, что следующее сочинение в этом жанре —«Петербург» на стихи Александра Блока — он посвятил самому певцу. Дмитрий Хворостовский до сих пор считается эталонным исполнителем произведений Свиридова.
В 1999 году состоялся кинодебют певца в фильме «Дон Жуан без маски» (киноверсия оперы В.А. Моцарта «Дон Жуан», производство студии Rhombus Media),в котором баритон исполнил партии Дон Жуана и Лепорелло. В 2006 Хворостовский снялся вместе с Рене Флеминг в совместном американо-российском музыкальном фильме «Prima la Russia», идея создания которого принадлежала знаменитому дирижеру Константину Орбеляну.
Дискография певца обширна: записи опер («Евгений Онегин», «Иоланта» и «Пиковая дама» П.И. Чайковского, «Царская невеста» Н.А. Римского-Корсакова, «Травиата», «Дон Карлос», «Симон Бокканегра» и «Риголетто» Дж. Верди, «Сельская честь» П. Масканьи),романсов П.И. Чайковского, С.С. Рахманинова, Д.Д. Шостаковича, песен военных лет и многое другое.
В 2014 году в рамках цикла «Звезды мировой оперы» Дмитрий Хворостовский выступил с сольным концертом на сцене театра Новая Опера (оркестр театра Новая Опера, дирижер Константин Орбелян),исполнив песни отечественных композиторов XX века. Впоследствии он неоднократно выступал с оркестром театра на сцене Государственного Кремлевского дворца, а также записал CD «Жди меня» при участии оркестра Новой Оперы под управлением Константина Орбеляна.
Звания и призы:
- народный артист России
- лауреат Всероссийского конкурса вокалистов (I премия, Пермь, 1987)
- лауреат Всесоюзного конкурса вокалистов имени М.И. Глинки (Баку, 1987)
- лауреат Международного конкурса в Тулузе (Франция, 1988)
- лауреат Международного конкурса вокалистов «Певец мира» (Кардифф, Уэльс, 1989)
- лауреат премии «Соотечественник года — 2005»
- обладатель премии Opera News Award за вклад в развитие оперного искусства (2012)
- кавалер Ордена Александра Невского (2015)
- обладатель ордена «За заслуги перед Отечеством» IV степени (2017)
